“Sơn” chống bẩn theo nguyên lý của lá sen

Bề mặt gồ ghề khiến cho lá sen không thấm nước.

Các nhà hóa học Đức vừa phát triển một loại chất phủ mới, có tác dụng giữ cho bề mặt của đá, giấy và vải luôn sạch sẽ, dựa trên nguyên lý tự làm sạch của lá sen. Khi phun chất này lên bề mặt vật, nó sẽ ngăn không cho nước và bụi bẩn lưu lại.

Vào đầu những năm 1990, nhà thực vật học Wilhelm Barthlott của Đại học Bonn (Đức) đã chỉ ra được cấu trúc khiến cho lá sen luôn sạch sẽ. Trên mặt lá sen có vô số các "bướu" nhỏ, cao khoảng 5-10 micromét (1 micromét bằng 1 phần nghìn milimét), cách nhau từ 10 đến 15 micromét. Toàn bộ bề mặt lá được bao phủ bởi một lớp sáp mỏng, tạo thành những búi sợi gồ ghề. Khi nước mưa rơi xuống lá sen, những giọt nước thực chất chỉ tiếp xúc được với bề mặt xù xì này ở vài điểm. Do diện tích tiếp xúc nhỏ như vậy, nên khi bề mặt lá đủ nghiêng, giọt nước sẽ bị lăn đi dưới sức nặng của chính nó, cuốn theo các hạt đất cát bẩn. Chính vì vậy, lá sen luôn trơn tuột và rất sạch sẽ.

Áp dụng nguyên lý tự làm sạch này, Harald Keller của Phòng Nghiên cứu Polymer BASF ở Ludwigshafen (Đức) đã chế ra một loại chất phun chống bẩn, có tên gọi là Lotus Effect. Nó là hỗn hợp của các hạt ôxit silic hoặc ôxit nhôm rắn (nhỏ hơn một micromét), các polymer không thấm nước như polypropylene, sáp, và một khí nén (có tác dụng phân tán hỗn hợp dưới áp suất cao). Lotus Effect có đặc tính không thấm nước và không bắt bụi. Khi phun nó lên bề mặt vật, các giọt nước có thể lăn qua bề mặt này rất dễ dàng, cuốn đi những hạt bụi bẩn.

Hiện tại, sản phẩm của Keller đã có khả năng cách nước mạnh gấp 20 lần so với một bề mặt sáp nhẵn, tuy vẫn chỉ bằng nửa so với lá sen. Nhà phát minh cho biết, ông vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi tung ra thị trường loại “sơn” chống bẩn này, trong đó có việc khắc phục đặc tính dễ bị chùi đi, cũng như tính bám mỡ của nó. Ngoài ra, Keller cũng hy vọng sẽ làm cho Lotus Effect trở nên trong suốt hơn. Hiện tại, nó khiến cho bề mặt của vật hơi bị mờ đục.

B.H. (theo Nature)